一、概況

　　1、工作面概況

　　12020工作面里段位于我礦井田+87m水平西翼一側，該工作面東側為12020工作面采空區，南部（上部）為本礦上水平工作面采空區，西部、北部（下部）為原始煤層。開采煤層為五3煤，12020工作面（里段）走向長760米，傾向長150米，煤層傾角25-30度,煤層厚度0.6—0.9m,平均厚0.69m，工作面地質儲量11.7萬噸。12020上下付巷沿煤層走向掘進。

　　2、地質情況

　　12020工作面上付巷掘進515米，下付巷掘進650米時揭露新F7斷層，走向155°，傾向65°，傾角48°，延伸長度約350m，落差0-30m；該工作面上部最高海拔標高為+660米，最低海拔標高為+590米，相對高差70米，地面處在伏牛山的頂部，地表荒蕪，無居民及建筑物存在。

　　3、水文地質情況

　　①大氣降水、地表水及新近系潛水

　　本區為低山丘陵地形，地面坡度較大，沖溝發育，大氣降水逕流排泄條件好，因而無常年性地表水體。區內新近系地層呈零星發育，以坡積、洪積及沖積于溝谷、坡腳處，厚度較小，巖性復雜，含富水性差。加之上部上石盒子組隔水層較厚，故此大氣降水、地表水及新近系潛水對五3煤開采無影響。僅在井筒揭穿層段有少量淋漓水現象。

　　②五3煤層頂板砂巖裂隙承壓水

　　五3煤層頂板砂巖裂隙含水層，系指煤層之上60m范圍內所含砂巖裂隙含水層，巖性為中粒砂巖，一般發育2～5層，累計厚度約0～30m，一般20m左右，巖性完整致密，裂隙不發育，且部分被方解石脈所充填。生產開采過程中該含水層裂隙承壓水將首先充入礦坑，是礦坑涌水的主要充水水源之一。由于該含水層單層厚度較薄，裂隙不甚發育，且補給條件差，裂隙水儲存量有限，導、富水性弱，生產中易于疏排。

　　③五3煤層底板砂巖裂隙承壓水

　　主要由1～2層中粒巖屑砂巖組成，厚2.39～11.09m，平均5.70m，泥質膠結，局部含泥礫及石英細礫。砂巖致密堅硬，裂隙不發育，含富水性弱。為五3煤層底板直接充水含水層，該含水層厚度較小，裂隙不甚發育，且極不均一。因本區屬大陸性半干燥氣候區，年降水多集中于7～9月份，其水源補給時間短，加之含水層被新近系地層覆蓋，補給量不足，故而其富水性相對較弱，一般情況下對開采五3煤層影響不大，以往開采生產過程中也未發生過充水現象。

　　④斷裂構造對礦床充水的影響

　　本區發育的主要斷裂構造位于礦區淺部的新F7。

　　一般情況下，斷裂構造在形成過程中，由于受應力牽引、拖拉作用而在斷裂帶兩側形成較密集的羽狀斷裂，破壞了地層的連續性，使多個含水層間產生不同程度的水力聯系。同時，斷裂破碎帶為地下水的運移、富集提供了通道和空間場所。在開采過程中，要加強新F7斷層附近涌水點的涌水量觀測。

　　⑤老窯老空水

　　礦區淺部為五3煤層采空區，推測會積存有老空老塘水，似一“地下水庫”，其淺部采空區最低標高約+100m左右，是威脅礦井后期生產的潛在危險因素，生產中，對12020上下付巷要先堅持直流電法儀超前探，發現有異常時，再進行鉆探驗證，并保留至少30米超前距。同時，在老窯老空相應的地表塌陷區應做好防洪排澇工作。

　　⑥鉆孔對礦床充水的影響

　　工作面附近無鉆孔，掘進時不會受到鉆孔水的影響。

　　4、周邊采掘情況

　　本工作面南部為已回采完的上水平采區，西翼為正在開采二1煤層的新豐煤礦。

　　二、設計目的

　　1、探查前方地質構造，消除水害對采掘工程施工的威脅。

　　2、對物探低阻區鉆探驗證，或對導水斷層進行探查，消除突水危險。

　　三、設計依據

　　1、水源性質：預計水源主要為煤層頂、底板砂巖裂隙水。

　　2、礦井配備一臺ZBY3/7.0-11型注漿泵，兩臺ZDY-550S探放水鉆機，配合Φ75mm和Φ113mm硬質合金刮削型鉆頭（各不少于2個），Φ50mm鉆桿，鉆桿每節長0.8m，鉆桿數量200根，全部使用水力排粉，鉆孔均采用無芯鉆進。

　　四、探放水鉆孔的設計參數

　　1、探水起點的確定：

　　12020上，下付巷鉆場位置布置在開口向西1170m方向，鉆場支護方式采用2.5m×2.5m工字鋼對棚進行支護，棚距為500mm，斷面為梯形，凈斷面6.0㎡掘進斷面8.0㎡，對迎頭和巷道“丁字口”“十字口”處10m范圍內巷道連鎖加固。

　　2、超前距離、幫距的確定：

　　12020上、下付巷探放水時，確保鉆孔終孔位置距巷幫距離不小于20m，超前距離保持不少于30m。